viernes, 14 de septiembre de 2012

No volverás a dormir


El mes pasado vi en Nueva York un espectáculo muy poco convencional titulado Sleep No More, producido por la compañía británica Punchdrunk. Al llegar hicimos cola frente a una especie de bodega de varios pisos en el barrio neoyorkino de Chelsea. En la entrada se solicitaba identificación con fotografía y luego uno entraba en un pasillo gris, alto y oscuro. Ahí le pedían que dejara bolsas y mochilas, tras lo cual nos llevaron por otro pasillo estrecho y más oscuro hasta un bar ambientado como en los años 30. Después de unos tragos nos apretujamos con los otros espectadores en un elevador industrial a media luz. Un personaje vestido de smoking nos entregó unas máscaras grises de expresión extraña y con un pico que salía de la barbilla y nos indicó que las usáramos durante toda nuestra estancia en el edificio. También nos prohibió hablar. Finalmente dijo: “Eso sí: recuerden que la suerte favorece a los osados”. Con esto, nos soltó en el edificio.
Sleep No More es una especie de instalación inmersiva en la que vagas en libertad por ambientes lúgubres: un cementerio, un bosque oscuro, una construcción medio derruida con estatuas siniestras, un galerón de hospital de los años 30 con 20 camas, con todo y bacinicas llenas, el taller de un taxidermista con huesos y animales disecados, un gran salón oscuro, la habitación de un niño, sobre la cuna una nube de muñecas decapitadas… De tanto en tanto aparecen personajes que hacen cosas como si el público enmascarado y silencioso no estuviera. En el transcurso de tres horas uno puede presenciar muchas escenas (parece que en total hay 14 horas de material que ocurren simultáneamente durante las tres horas de función). Yo vi una enfermera recortando frenéticamente letras de una página de revista, un taxidermista limpiando unos huesos con un cepillo y que luego salía a toda prisa, una mujer embarazada haciendo acrobacias con su esposo por las alturas de los libreros de un reducido departamento, un asesinato y un banquete que terminó muy mal (no puedo decir más), todo sin una palabra ni del público ni de los actores.
El material teatral está relacionado vagamente con la obra de Shakespeare Macbeth, pero lo más interesante no es eso, sino lo que hace el público (y lo que hace uno como público) en esas condiciones. En cuanto me puse la máscara me sentí extrañamente liberado pese a la oscuridad y la estrechez, que, como descubrí ya adentro, se extendían a casi todos los ambientes de los seis pisos del edificio. Ya en la instalación, no me privé de abrir cajones, sacar libros, leer cartas, deshacer camas. El anonimato envalentona. No había que reconocer ni saludar a nadie, ni siquiera tenerles las mínimas consideraciones que impone la decencia cuando hay luz y se ven las caras. Mis acompañantes y yo no nos portamos demasiado mal (y eso que nos habían dicho que la suerte favorece a los osados), pero en una entrevista reciente oí a los actores contar que algunos espectadores se ponen la ropa de los armarios (que a veces es vestuario), lanzan cosas contra las ventanas, se roban las cartas, e incluso hacen el amor en algún recoveco de la gigantesca instalación. Definitivamente tengo que  volver.
Sleep No More ha causado sensación en Nueva York. Hay quien la considera un experimento psicológico más que un espectáculo teatral. Toda obra de teatro es un poco experimento psicológico en el sentido de que, por tradicional que sea, pone a un grupo de personas en una situación desusada, pero controlada, y le impone reglas que sólo valen en el teatro, como el conocido acuerdo tácito en que le público accede a suspender su incredulidad y aceptar que lo que ocurre en escena es real. Sleep No More lleva al extremo la manipulación directa del espectador con las máscaras, el voto de silencio obligado y la participación a la que te obliga el estar inmerso en el escenario y en medio de la acción. En esto el espectáculo se parece incluso a experimentos psicológicos específicos.
En 1971 el psicólogo Philip Zimbardo quiso poner a prueba su hipótesis de que las personas no son buenas o malas per se, sino en respuesta a situaciones. Zimbardo reclutó a veintitantos estudiantes, construyó una prisión simulada en un sótano de la Universidad Stanford y les asignó a unos el papel de guardias y a otros el de reos. El experimento debía durar dos semanas, pero a los pocos días, los guardias, envalentonados por la autoridad que la situación les confería (y por lentes de sol reflejantes que no dejaban verles los ojos), dieron en maltratar a los reos y hacerles tortura psicológica. Hubo gente que no aguantó la opresión y tuvo que abandonar el experimento. Zimbardo lo suspendió a los seis días en vista de lo fea que se había puesto la cosa, y espantado de verse a sí mismo comportarse como un matón, paseándose por los pasillos con el pecho abombado y las manos en la cintura como un verdadero tiranuelo. Para Zimbardo, su horrible experimento confirma que cualquiera puede convertirse en verdugo si la situación se lo permite y que no somos intrínsecamente buenos o malos.
Otro experimento similar con que los informados han asociado Sleep No More es el experimento de Stanley Milgram, también psicólogo, y amigo de la infancia de Zimbardo. De niño, Milgram, de familia judía, se había mordido las uñas de preocupación preguntándose si la espantosa transformación de buena parte de la sociedad alemana durante la época de los nazis era posible en Estados Unidos. A principios de los años 60 Milgram solicitó voluntarios para un experimento sobre la memoria. Sin saberlo los participantes, el experimento no para explorar la memoria, sino para ver hasta qué grado una persona normal era capaz de anular su sentido moral y llevar a cabo una acción cruel en respuesta a una orden proveniente de una figura de autoridad. En concreto, los participantes tenían que enviarle descargas eléctricas a una persona que estaba en otro cuarto si las respuestas de esa persona a ciertas preguntas eran erróneas. Con cada error aumentaba la intensidad de la descarga. Si el participante solicitaba parar el experimento, el experimentador le pedía hasta cuatro veces que continuara con voz perentoria (a la quinta vez se suspendía el experimento y el participante quedaba libre).  Llegaba un momento en que los participantes que no claudicaban oían gritos de dolor y golpes en la pared que los separaba de la supuesta víctima. Lo que no sabían los voluntarios es que no le estaban dando toques a nadie y que los gritos estaban grabados. (Pueden ver una recreación del experimento original aquí.) Milgram observó que una alamante proporción de los participantes, so pretexto de obedecer instrucciones, eran capaces de administrarle al prójimo las descargas más dolorosas, e incluso hacerlo con cierto gusto. Un día negrísimo para la especie humana. Como para no volver a dormir.
Los estudios y las conclusiones de Zimbardo y Milgram tienen sus críticos, pero eso lo dejaré para otro momento.
El que un espectáculo teatral pueda confundirse con un experimento psicológico sugiere una nueva fuente de inspiración creativa (o tal vez no tan nueva) tanto para psicólogos experimentales como para dramaturgos y productores: ¿cuántas maneras hay de manipularle la psique al público sin tenerlo sentado en un teatro tradicional (y sin hacerlo sufrir de verdad, claro)? ¿Cuántas obras de teatro ya existentes pueden revelar, en las reacciones de su público, aspectos interesantes de la naturaleza humana? Desde que vi Sleep No More espero con ansia la siguiente oportunidad de dejarme manipular por un director de teatro injertado de psicólogo experimental.

martes, 11 de septiembre de 2012

Música


Hay una definición contemporánea de música que permite relacionar este arte con la ciencia de la manera más directa: música es sonido organizado. Nada más.
Me gusta esta definición porque no le exige a la música ser agradable al oído (¿para quién?), ni expresar sentimientos ni imitar a la naturaleza. Mucho más general y menos subjetiva que el limitado concepto habitual de música, esta definición permite que las obras musicales sean simplemente estructuras, sin más obligación que relacionar sonidos.
         La ciencia, por su parte, es conocimiento organizado. Una teoría científica selecciona una clase de fenómenos naturales y establece una relación entre ellos. La teoría del movimiento planetario de Kepler, por ejemplo, se aplica a los movimientos orbitales producidos por cualquier fuerza de magnitud proporcional al inverso del cuadrado de la distancia. Las tres leyes que componen la teoría expresan lo que tienen en común todos esos movimientos, es decir, el orden que hay detrás de ellos.
Una teoría científica, como una pieza musical, es una estructura que se erige por selección y organización. Ambas se pueden considerar como expresiones del gusto humano por el orden, de los placeres recíprocos de percibir forma y de dar forma.
Una vez que ha satisfecho el simple gusto de formar –luego de haberse deleitado, por ejemplo, en la construcción de imitaciones de sus compositores preferidos—el compositor comprometido se lanza a la exploración. No le basta la música de otros, y sobre todo, no le basta la música ya asimilada. Quiere saber qué más es posible en el ámbito de las estructuras sonoras, lo cual lo hermana con el científico, que también explora fronteras cuando trata de exprimirle hasta la última predicción a una nueva teoría.
Con los 48 preludios y fugas de la colección El clave bien temperado, comenzada en 1722, Johann Sebastian Bach ensayó la escala “de temperamento igual”, un sistema de notas que divide la octava (el intervalo que media, por ejemplo, entre un do y el do que le sigue en el teclado de un piano) en 12 intervalos iguales. Bach compuso un preludio y una fuga por cada una de las 24 tonalidades posibles (el modo mayor y el modo menor de cada uno de los 12 tonos de la escala), y en esos preludios y fugas explora también las posibilidades expresivas de la técnica para tocar instrumentos de teclado.
Un ejemplo más reciente de investigación musical: los seis cuartetos de cuerdas de Béla Bartók, en los que el compositor húngaro prueba novedosas técnicas de arco y de cuerdas punteadas (el “pizzicato a la Bartók”, que consiste en tirar fuertemente de la cuerda para que al soltarla rebote con un chasquido en el diapasón del instrumento). Otro más reciente aún: las secuencias para voz femenina del compositor italiano Luciano Berio, que pone a una cantante a aullar, gritar, susurrar, reír y hasta toser con el afán de cartografiar las fronteras de la expresividad de la voz humana. El Clave bien temperado, los cuartetos de Bartók y las secuencias de Berio son pura investigación.
         El compositor Frank Zappa, quien pasaba con desenfado del rock a la música de vanguardia, decía que componer es decorar el tiempo. El bonito aforismo resalta el aspecto estético que no debe faltar en una estructura musical. Y he aquí, de paso, otra semejanza con la ciencia: las teorías científicas tienen elementos estéticos, e incluso se las llega a juzgar sobre la base de su “elegancia” y “belleza”.
         Las convergencias de la ciencia con el arte no son casualidad. Todos los cerebros humanos son producto de la misma historia evolutiva y comparten, en particular, el gusto por la forma y la organización. Vistas de esta manera, ciencia y música son dos caras de una mondeda con muchas caras.

sábado, 4 de agosto de 2012

Tuve que traducir al inglés mi artículo más reciente para ¿Cómo ves? Aprovecho para compartirlo con ustedes, pero mejor lean la versión original en el número de este mes (se vende en puestos de periódico y Sanborn's).
http://spacetimechronicles.blogspot.mx/2012/08/prometheus-and-scientist.html

miércoles, 1 de agosto de 2012

Arena de las estrellas

Segunda entrada extraída del cajón de los recuerdos (por cierto, mi columna Las orejas de Saturno no salía en Esmas, sino en Milenio Diario; eran otros tiempos). Ésta es de 2003 o 2004.




Hasta el más ínfimo grano de arena tiene una historia interesante. Es posible que sus últimos 10,000 o 20,000 años no sean de llamar la atención –quizá los pasó a muchos metros de profundidad en las dunas de una playa o un desierto, o volando de aquí para allá en el vendaval. Algunos granos de arena milenarios (o millonarios) de las costas de Guerrero han vivido recientemente un episodio más dramático: hace unas semanas viajaron a la ciudad de México pegados en las sandalias de una niña que fue de vacaciones a la playa. En este momento van por el drenaje, arrastrados por el agua, quizá de regreso al mar. En todo caso, la aventura pronto terminará y volverán a ser pedacitos de materia inerte y olvidada. El pasado reciente de un grano de arena no es muy interesante. Pero su pasado remoto sí.
Sólo tiene historia lo que se transforma. Lo eternamente estático no puede narrar nada. Pero un grano de arena no es tan estático como nos parece. Por más milenios que lleve enterrado e inmóvil, en el pasado remoto no fue grano de arena. Alguna vez se tuvo que formar a partir de los elementos silicio y oxígeno (principalmente). La historia de todo grano de arena empieza hace miles de millones de años, en el interior de una estrella.
Poco después de la gran explosión con que empezó el universo los únicos elementos químicos que existían eran el hidrógeno y el helio (y trazas minúsculas de algunos otros). Las primeras estrellas fueron bolas de hidrógeno que al comprimirse por gravedad durante su formación se calentaron. En su interior los átomos de hidrógeno (la estructura atómica más sencilla, compuesta de un protón central alrededor del cual gira un único electrón) se despojaron de sus electrones. Los núcleos chocaban con tal fuerza que se unían para formar núcleos de helio (dos protones y dos neutrones). Ya tenemos una fábrica de helio.
Los núcleos de este elemento, más pesados que el hidrógeno, se decantan hacia el centro de la estrella y ahí se acumulan hasta que, al cabo de muchos millones de años, se agota el hidrógeno y la estrella se enfría. Al enfriarse se comprime. El centro de helio se calienta nuevamente hasta temperaturas lo bastante elevadas para que se inicien reacciones nucleares que transforman el helio en otros elementos más pesados: carbono, oxígeno y neón. Ya tenemos oxígeno para los granos de arena. Nos falta el silicio.
Cuando se agota el helio (o casi: en las delgadas capas exteriores de la estrella se seguirá fusionando hidrógeno y helio), la estrella pasa por una nueva etapa de contracción y recalentamiento que pone en marcha otra serie de reacciones nucleares que producen, ahora sí, silicio, además de azufre, magnesio y calcio. Los ciclos siguen hasta que la estrella cocina hierro, el elemento químico más pesado que se puede crear por reacciones nucleares en el interior de una estrella, pero esa es otra historia.
Ya tenemos los ingredientes de la arena, pero están atrapados en el interior de la estrella. Para sacarlos hace falta que se produzca uno de los estremecimientos más violentos de que es capaz la naturaleza: la pavorosa explosión estelar conocida como supernova. Sólo las estrellas más gordas llegan a ser supernovas. El sol, por ejemplo, no tiene la masa suficiente para llegar a ser supernova, lo cual puede ser tranquilizador si a usted le quita el sueño lo que sucederá dentro de miles de millones de años.
La estrella agonizante ha adquirido una estructura de capas concéntricas como las de una cebolla, en cada una de las cuales se lleva a cabo una reacción nuclear distinta. En el centro se acumula hierro, que no sirve como combustible nuclear para la estrella. El momento final llega cuando la presión en el centro de la estrella es tan grande que los electrones de los átomos de hierro chocan con protones para formar neutrones. El centro de la estrella se contrae repentinamente, dejando sin apoyo a las capas externas, que se precipitan hacia dentro con una energía tremenda. El colapso del centro de hierro se para en seco y genera una onda de choque que se desplaza hacia fuera, hasta que se topa con el material de las capas de cebolla. La estrella se desintegra, emitiendo por unas semanas más energía que una galaxia completa. En esa explosión se forman los elementos químicos que faltaban. Lo que queda de la estrella es una nube de gases en expansión y en el centro de la nube, una esfera supercomprimida que se llama estrella de neutrones.
La nube está repleta de materiales para la construcción de muchas estructuras nuevas e interesantes, pero quedémonos, de momento, con nuestro modesto grano de arena. No es tan modesto: su genealogía se extiende hasta las estrellas.

miércoles, 25 de julio de 2012

Interactividad

Entrada especial. Escribí este texto en 2003 o 2004, cuando tenía una columna titulada Las orejas de Saturno en un portal de internet muy popular por la época. Buscando en las entrañas de mi computadora me encontré la carpeta donde tenía guardadas todas mis colaboraciones y me pareció buena idea compartirlas con ustedes en este blog para darle un poco más de movimiento.





Museos en la Ciudad de México hay muchos, pero no tantos son de ciencias. Los museos de ciencias existen desde el siglo XVIII. Primero fueron colecciones de objetos curiosos que algún personaje exhibía en vitrinas en su casa para edificación de sus amigos. En estos “gabinetes de curiosidades” el visitante podía maravillarse con fósiles, esqueletos de animales exóticos, arte de países lejanos y cabezas reducidas del Amazonas, pero sólo podía ver, no tocar. En el siglo XX el acento pasó del ver al hacer. Por eso el lema de los museos de hoy es “prohibido no tocar”, y desde hace unos 20 o 30 años se habla de museos interactivos.
         ¿Qué entienden ustedes por interactivo? Para mí es un lugar donde el visitante se relaciona con el elemento de exposición más allá del simple mirar el objeto y leer la cédula. Por desgracia, el concepto de museo interactivo surgió más o menos al mismo tiempo que el boom de las computadoras y muchos entendieron “interactivo” como sinónimo de mecanizado y computarizado. El resultado es una idea muy difundida de que para hacer equipos interactivos forzosamente hay que ponerles computadoras con simulaciones y juegos de video, botones que echen a andar algún mecanismo, y en el peor de los casos, libros de texto disfrazados de hipertexto, como si leer en la pantalla fuera una experiencia más intensa que leer en papel. La interactividad resulta muy pobre. He visto equipos cuya interactividad consiste en que el visitante aprieta un botón. Un mecanismo hace lo demás. En todos los casos, un texto le explica al visitante exactamente cómo debe interpretar lo que ve. “¿Qué hacer?” dice la cédula, y responde sin demora cómo poner en marcha el equipo. “¿Qué sucede?” propone de inmediato, como si no quisiera darle al visitante oportunidad de averiguarlo por sí mismo.
         En inglés los museos interactivos llevan el calificativo de hands-on, que indica que ahí se va a usar las manos. Pero hay muchas maneras de interactuar sin meter las manos. En los museos de vanguardia es interactivo cualquier elemento de exposición que propicie un cambio mental en el visitante. Un poema que te sacude el alma es interactivo (pero sólo si te sacude el alma); una imagen que te hace soñar también (pero sólo si te hace soñar).
         La semana pasada (o sea, en 2003 o 2004) subí a la sala de exposiciones temporales de Universum, el museo de ciencias de la UNAM, a ver la nueva exposición de algas (se llama Algo sobre Algas; qué pena, desperdiciar la oportunidad de ponerle Son Algas). Me acompañaban mis amigos Estrella Burgos, editora de la revista ¿Cómo ves?, y Miguel Alcubierre, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM. De regreso a mi oficina pasamos por la sala Conciencia de nuestra ciudad, donde se encuentra el que, en mi opinión, es el mejor equipo de todo el museo (en la época aún no existía Google Maps): una foto gigante de la Ciudad de México tendida en el suelo e iluminada desde abajo. Unas placas de plexiglás transparente permiten al visitante caminar sobre la foto. La imagen es suficientemente nítida para distinguir casas individuales (hasta hace poco hubo una foto más nítida –se distinguían coches—, pero era de 1993; la de hoy es de 2000 y se hizo originalmente para la exposición ABCDF).
         “Aprovechando que nos queda de paso”, les había dicho yo a Estrella y Miguel para tranquilizarlos dando a entender que aquello era cosa de cinco minutos. Nos quedamos 45, ubicando nuestras casas, siguiendo a pasitos de gallo-gallina nuestras respectivas rutas diarias a la UNAM, comparando distancias, poniendo el dedo en Universum (¡se ve el voladizo triangular de la entrada!), localizando hitos (en el Toreo se alcanza a leer “Labastida”, era época de elecciones), y admirándonos de la cantidad de cráteres volcánicos que hay al sur de la ciudad. Observamos que al poniente, por Interlomas, Santa Fe y el Desierto de los Leones, el trazo de las calles muestra que esos barrios están en las montañas. Vimos que el aeropuerto es inmenso (y que ese día había tres Boeing 747). Nos reímos de una aglomeración de Combis claramente visible en el Metro Chapultepec.
La foto hace soñar. Yo he visto a un montón de jóvenes visitantes tendidos panza abajo con los pies levantados y la barbilla apoyada en las manos, perdidos en el reconocimiento de su barrio. Como en todos los mapas públicos, el punto que corresponde al emplazamiento del mapa lleva las marcas de los miles de dedos índices que lo han tocado (“mira, estamos aquí”).
La foto de Conciencia de nuestra ciudad –casi sobra decirlo—no tiene ni un solo botón y la computadora más cercana está a 20 metros. Con todo, difícilmente se podría imaginar una pieza de exposición más interactiva. Ya en la calle el visitante ve la urbe con otros ojos: ha ocurrido una transformación. También es posible que note que dejó el corazón en esa foto. Tendrá que volver a recogerlo.

viernes, 20 de julio de 2012

Mictlantecuhtli en el espacio

El 19 de enero de 2006 partió hacia el planeta Plutón la misión New Horizons de la NASA. Siete meses después Plutón dejaba de ser oficialmente planeta por decisión consensuada de la Unión Astronómica Internacional (UAI).

Uno de los problemas era que desde los años 90 habían empezado a aparecer objetos de masas y órbitas parecidas a las de Plutón y se esperaba que aparecieran muchos más. Con tantos nuevos planetas (posiblemente miles) iba a ser necesario volver a definir "planeta".

Otro problema era la historia de Plutón.

Percival Lowell era un millonario de Boston que a fines del siglo XIX se obsesionó con los supuestos canales de Marte y usó parte de su fortuna para construir un observatorio en Flagstaff, Arizona. Lowell siempre creyó que veía los canales de Marte. Por suerte, su observatorio también se dedicó a cosas más serias. A principios del siglo XX muchos astrónomos pensaban que en lo profundo del sistema solar podía haber planetas desconocidos. Neptuno se había descubierto hacía unos 80 años gracias a que se sospechaba que las pequeñas desviaciones de la órbita de Urano se debían a los tirones gravitacionales que le daba otro cuerpo desconocido; ¿por qué no podría haber otros objetos más allá de Neptuno? Al hipotético planeta se le llamó "planeta X" y en 1906 Lowell lanzó la búsqueda del desconocido desde su observatorio.

Lowell murió en 1916 sin saber (ni él ni nadie) que su observatorio había captado dos imágenes muy tenues de un objeto desconocido en 1915. En total se sabe de 16 "predescubrimientos" de Plutón (fotografías en las que retrospectivamente se ha visto que aparece, sin que lo supieran los autores de las fotos). Luego el observatorio se vio enfrascado en un desagradable litigio con Constance Lowell, viuda del millonario, que quería para su bolsillo el milloncito de dólares que su marido había legado a la institución. La búsqueda del planeta X se atrasó unos años.

El 1929 el director del observatorio le encargó la búsqueda al novato Clyde Tombaugh, recién llegado de Kansas a sus 23 años. El joven escudriñó el cielo tomando fotos con el telescopio. Cuando tenía dos fotos de la misma región del cielo en momentos distintos, las montaba en un comparador, artefacto que sirve para ver dos fotos cambiando de una a otra instantáneamente. Esto facilita el percibir puntos de luz que hayan cambiado de posición entre una imagen y otra: se produce un efecto parecido al de los fotogramas de una película y uno percibe el cambio como un movimiento. El 18 de febrero de 1930 Tombaugh encontró un objeto nuevo. Se tomó unos días para confirmar usando más fotos y el 13 de marzo el Observatorio Lowell anunció el descubrimiento del noveno planeta del sistema solar. Como narré aquí, al planeta le pusieron Plutón (dios romano del inframundo) por sugerencia de una niña de 11 años llamada Venetia Burney. (La viuda de Lowell, no contenta con tratar de quitarle un millón de dólares al observatorio en 1916, propuso que el planeta se llamara  "Constance", como ella.)

En las fotos de Clyde Tombaugh el nuevo planeta era una mancha difusa apenas visible. Con los instrumentos de la época no se podía saber nada más allá de su órbita. Las primeras estimaciones de la masa de Plutón daban valores cercanos al de la masa de la Tierra, pero conforme fuimos conociéndolo mejor la masa calculada original se fue reduciendo. En 1978 el astrónomo James Christy se dio cuenta de que Plutón estaba formado por dos objetos casi del mismo tamaño analizando fotos nuevas y viejas. En otras palabras, Plutón tenía un satélite, al que se llamó Caronte (por el barquero que llevaba las almas a la isla de los muertos cruzando la laguna Estigia). Observando la danza de los dos objetos se pudo calcular con mucha precisión la masa de Plutón: 0.2 % la de la Tierra. La luna es más de cinco veces más pesada. Empezaban las dudas de la planetitud de Plutón.

En 2005 un equipo de científicos llamado Proyecto de Búsqueda de Compañeros de Plutón encontró dos lunas más usando el Telescopio Espacial Hubble. Hoy se llaman Nix (diosa de la noche, creo) e Hidra (serpiente multicéfala). El vecindario de Plutón es más complicado de lo que se esperaba. Tal vez por eso Mark Showalter, del Instituto SETI, y su equipo han estado examinando la región para detectar posibles peligros para la nave New Horizons. En esa búsqueda, Showalter y sus colaboradores encontraron dos satélites más que giran alrededor de Plutón y Caronte: uno en julio de 2011 y otro hace unos días, en julio de 2012. En vista de que podrían aparecer más, Showalter ha decidido esperar para sugerir nombres oficiales (los nombres de los cuerpos espaciales tienen que ser aprobados por la UAI). Por el momento, las nuevas lunas de Plutón se llaman P4 y P5.

El descubrimiento de P4 y P5 ha dado nuevo aliento al debate que se abrió desde que la UAI reclasificó a Plutón como "planeta enano". El asunto produjo reacciones emotivas: el público que aprendió en la escuela los "nueve planetas" se niega a que su conocimiento  se haga caduco por decreto; también produjo reacciones profesionales: los científicos de la misión New Horizons no quieren estudiar tan solo un planeta enano, clasificación que suena un poco a que Plutón es hoy un ciudadano de segunda (como seremos muy pronto los mexicanos que no votamos por el PRI). Otros astrónomos también se oponen a la degradación (es un decir) de Plutón. Tanto así, que en 2008 la UAI sostuvo un debate profesional al cabo del cual algunos astrónomos propusieron una clasificación especial para el objeto extraño de las cinco lunas: "plutoide". Este nombre casi no se usa; por suerte, porque suena horrible.

Entre que si son peras o son manzanas, yo quiero proponer un nombre para P4 o P5. Puesto que todo lo relacionado con Plutón se refiere al inframundo, propongo con orgullo tenochca ponerle "Mictlantecuhtli", que es aproximadamente el equivalente náhuatl de Plutón. ¿Creen que prospere mi propuesta? (¿Se imaginan a los astrónomos extranjeros pronunciando Mictlantecuhtli? Yo no.)

viernes, 6 de julio de 2012

Por qué tanta alharaca con el bosón de Higgs

"Gracias, naturaleza", dijo Fabiola Gianotti el miércoles pasado ante un público de físicos, periodistas y curiosos. Se refería a que la partícula más buscada de toda la física había resultado tener una masa ubicada en un rango que hará fácil estudiarla más a fondo ahora que por fin apareció. El auditorio del CERN estaba abarrotado. Otros auditorios adonde se envió la señal por Internet también: especialmente el de la Conferencia de Física de Altas Energías 2012, en Melbourne, Australia, y el del Fermilab, laboratorio de investigación de partículas elementales ubicado cerca de Chicago.

Gianotti es la portavoz del experimento Atlas, un consorcio de científicos de muchos países que trabajan con los datos que provienen del detector Atlas del Gran Colisionador de Hadrones (LHC son las siglas en inglés). El Atlas es uno de los dos detectores encargados de recoger datos de los miles de millones de choques de protones que produce el LHC. El otro gran experimento, también nombrado por el detector con el que trabaja, es el CMS (Compact Muon Solenoid... es una historia larga). Su portavoz, Joe Incandela, estaba presente en el estrado con Fabiola Gianotti, el director del CERN y otros para anunciar que ambos detectores tenían por fin sólida evidencia de una partícula hasta entonces nunca vista. La nueva partícula, cuyos primeros indicios aparecieron vagamente en los datos desde diciembre de 2011, se parece al esperado bosón de Higgs.

Pero, ¿es el bosón de Higgs? ¿Qué cara debería tener? De momento, los 800,000 millones de colisiones analizadas (de donde no surgieron más de 200 encuentros en la oscuridad con la dichosa partícula) sólo nos dan un atisbo de la partícula, como si viéramos a una persona acercarse a través de un vidrio empañado. Los físicos son gente precavida, antes que nada: pese a que llevan por lo menos dos años, sino es que 10 o incluso 40, buscando el bosón de Higgs, y pese a que los países del consorcio que financia al CERN se gastaron 10,000 millones de dólares en el LHC, los físicos no están dispuestos a cantar victoria sin estar completamente seguros. Ahora bien, por el momento sólo están seguros de haber encontrado una nueva partícula, más no de su identidad.

El bosón de Higgs es la última pieza que faltaba encontrar para completar el rompecabezas más grande, hermoso y profundo de toda la física: el que explica qué es la materia y cómo funciona. El rompecabezas se llama Modelo Estándar y se construyó con el trabajo de muchos físicos (entre ellos un buen número de premios Nobel) desde los años 50. El Modelo Estándar se consolidó durante los años 70 como la teoría más completa de las partículas elementales y sus interacciones (todas menos una: la gravedad, que no se ha dejado describir con las mismas técnicas matemáticas que las fuerzas eléctricas, magnéticas y nucleares).

El Modelo Estándar es como el libreto de una obra de teatro: nos dice quiénes son los personajes (las partículas elementales de las que está hecho todo) y cómo interactúan (las interacciones posibles entre ellas). Como teoría física es muy poderosa porque, además de describir el comportamiento de personajes que ya se conocían cuando se consolidó el modelo, incluye también otros personajes que deberían existir para que el drama funcione bien; dicho de otro modo, predice la existencia de partículas que no se habían detectado experimentalmente.

Todas las partículas predichas por el Modelo Estándar han ido apareciendo a lo largo de los años en experimentos con aceleradores de partículas en Europa, Estados Unidos y Japón, básicamente. Pequeño problema: en el Modelo Estándar las partículas como los electrones, protones y neutrones no tienen masa, lo que las obliga a moverse continuamente a la velocidad de la luz (exigencias de la teoría de la relatividad, incluida en el Modelo Estándar). Sin embargo, estas partícuals sí tienen masa. Si no, sería imposible que se estuvieran quietas lo suficiente como para formar átomos, moléculas, personas, planetas y galaxias. ¿Qué hacer?

Simplemente imponer las masas metiéndolas forzadamente en las ecuaciones no sirve. Hacerlo desbarajusta todo el modelo y las ecuaciones empiezan a dar resultados infinitos para propiedades que sabemos que no son infinitas. Hay que ser más sutil. En 1964, Peter Higgs, Robert Brout, François Englert, Gerald Guralnik, Carl Hagen y Tom Kibble propusieron más o menos independientemente una manera sutil de hacer entrar la masa en la física de partículas: añadir un nuevo campo de fuerza (o una nueva interacción) que tuviera el efecto de obstruir el paso de cada partícula más o menos, según su masa. Yo me lo imagino como meter rugosidades en una pista de patinaje antes lisa, pero en un concurso que lanzó en los años 90 el ministro de ciencia del Reino Unido se propuso la siguiente imagen para explicar la acción de este campo de fuerzas sobre las partículas con masa: un cuarto lleno de gente por el que tiene que pasar una celebridad. Si no hubiera gente (si no hubiera campo de Higgs), la celebridad podría cruzar el cuarto sin disminuir su velocidad (la partícula podría desplazarse a la velocidad de la luz como si no tuviera masa). Pero la gente, al verla, se arremolina a su alrededor, obstruyéndole el paso, y mientras más célebre sea la celebridad (mientras mayor sea su masa), más gente la abruma (más interactúa con el campo de Higgs). Si un observador externo sólo viera a la celebridad (como en nuestros experimentos, en los que sólo vemos las partículas y no el campo de Higgs), el efecto de las otras personas se manifestaría como una renuencia a moverse idéntica a la propiedad que conocemos en el mundo macroscópico como masa. Así pues, el campo de Higgs (que, en justicia, debería de ser el campo de todos los otros amigos también) da naturalmente masa a las partículas elementales que en el Modelo Estándar sin campo de Higgs no la tenían.

Todos los campos de fuerza (el electromagnético y los de las dos fuerzas nucleares, que sólo actúan a distancias atómicas) se describen en la física moderna por medio de la muy general teoría cuántica de campos. En esencia, esto quiere decir que el campo ejerce su efecto sobre las partículas que lo padecen intercambiando con ellas un tipo de partícula mensajera: si dos electrones libres se acercan uno a otro y se repelen, cambiando de trayectoria, se lo podemos achacar a que se enviaron un fotón, que es la partícula mensajera del campo electromagnético. De la misma forma, el campo de Higgs tiene una partícula mensajera: el dichoso bosón de Higgs...o debería tenerla, si existiera. Para saber si efectivamente la masa proviene de la interacción de todas las partículas con un hipotético campo de Higgs había que producir y detectar bosones de Higgs, así de fácil.

Sólo que no era tan fácil. Aunque la teoría no permitía saber qué tan pesado sería el bosón de Higgs, sí se sabía que debería de ser mucho más pesado que un protón o un neutrón. Los físicos fabrican partículas destructivamente: haciendo chocar otras partículas a grandes velocidades. Mientras más rápido vayan cuando se produce el encontronazo, más energía disponible hay para producir nuevas partículas. Para producir partículas gordas como el bosón de Higgs había que hacer chocar partículas a velocidades tremendas, es decir, con energías tremendas. El rango de energía en que se esperaba que apareciera el bosón de Higgs estaba apenas al alcance del acelerador de partículas más potente de antes del LHC, que era el Tevatrón del Fermilab. El Tevatrón operó desde el año 2000 hasta fines del año pasado sin detectar inequívocamente el bosón de Higgs. Ahora los físicos del LHC nos anuncian que han pescado una partícula nueva en un rango de energía que quizá estaba al alcance del Tevatrón. Los físicos del Fermilab están analizando el enorme rimero de datos que quedan por analizar de esa difunta máquina; pero será en vano: el LHC se les adelantó, y si este año caen premios Nobel, irán a parar a las colaboraciones Atlas y CMS, o posiblemente en manos de Higgs y compañía.

El miércoles, en la ceremonia, Higgs apenas podía contener las lágrimas de emoción cuando dijo: "Nunca pensé que llegaría a ver este momento". También andaban por ahí los otros padres del bosón de Higgs, invitados por el CERN desde días antes. De hecho, estas invitaciones delataron el propósito de la reunión convocada por el CERN: ¿de qué más podría tratarse, con esos invitados especiales?

"Los resultados son muy preliminares", advirtió Fabiola Gianotti. Faltan muchos datos para que el vidrio se desempañe y podamos ver con claridad al personaje que se acerca por el rango de energía de 125 GeV (magnitud que da la masa de la partícula en términos de la energía que hizo falta para producirla). Quizá para diciembre, dijo Gianotti.

Confieso que yo ya estaba un poco cansado de los anuncios relacionados con el bosón de Higgs. Todos eran lo que yo llamo antinoticias: "el CERN anuncia, otra vez, que en realidad no ha encontrado el bosón de Higgs con ningún grado de confianza digno de ese nombre", era el resumen cada vez. El anuncio del miércoles 4 de julio de 2012 fuedistinto: ahora sí hay certeza de que tenemos en mano una nueva partícula. Falta que sea el bosón de Higgs. Hay tres posibilidades, que enumero en orden de interés creciente: 1) que sí sea el bosón de Higgs (opción más aburrida, que sólo confirmaría que el Modelo Estándar es correcto), 2) que sea una partícula parecida al bosón de Higgs, pero no igual (lo que sugiere nuevos caminos que explorar) y 3) que sea algo totalmente inesperado. Ésta sería la posibilidad más emocionante, porque cambiaría por completo un panorama en el que los físicos han vivido los últimos 30 o 40 años. Habría que replantear el Modelo Estándar, o bien partir en nuevas direcciones. Los físicos son como Sherlock Holmes: se aburren si no tienen misterios que resolver. Los casos resueltos en el pasado no los consuelan de estar sin un buen misterio al que hincarle el diente. Pero, por ahora, tendremos que esperar a ver si hay un nuevo caso para Sherlock Holmes.